Monitoramento de biodigestores por sistema computacional integrado à plataforma IOT.

Abstract

O objetivo deste trabalho foi a construção de um sistema computacional que possibilitasse o monitoramento em tempo real dos parâmetros de grandezas físicas envolvidas no processo da biodigestão aplicados ao estudo de filtros biológicos do biogás gerado. Para o desenvolvimento deste trabalho foram construídos, utilizando materiais reciclados, quatro protótipos de biodigestores batelada, adaptados com módulos de sensores eletrônicos para coleta e envio de dados em tempo real, por meio de plataforma IOT (Internet das Coisas), ao sistema desenvolvido nesta pesquisa, denominado UNIBIO. Foram utilizadas plataformas de hardware e de software embarcado baseadas em microcontroladores de baixo custo. O Sistema foi baseado em conceitos e tecnologias englobadas pela Indústria 4.0. Os parâmetros físicos monitorados eletronicamente pelos sensores foram: concentração dos gases metano (CH₄), carbônico (CO₂) e sulfídrico (H₂S), temperaturas do biogás, da biomassa e do ambiente, umidade relativa do ar e pressão manométrica no biogás. Como resultado, o sistema apresentou os seguintes dados analíticos para os protótipos com filtros combinados numerados em P1(sem filtros), P2(água), P3(água e esponja de aço) e P4(água e palha de aço): melhor desempenho para o filtro do protótipo P3 que apresentou biogás (CH₄ 66,7%, H₂S 16 ppm), seguido pelo filtro P4 (CH₄ 66,1%, H₂S 18 ppm), P2 apresentou (CH₄ 64,9%, H₂S 31 ppm) e por fim o referencial P1 apresentou (CH₄ 60,7%, H₂S 88 ppm). Conclui-se que o sistema de monitoramento de biodigestores através da capacidade de acompanhamento de fatores em tempo real possibilita um melhor entendimento do processo de digestão anaeróbia, permitindo uma melhor análise e otimização, assim como possibilita o estudo de desempenho dos elementos envolvidos no processo como biomassa, filtros e fatores ambientais.